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第 10 章
熱化學
利用彈卡計測定燃燒熱的原理如下：當彈卡計反應室中的物質燃燒後，會使彈卡計
中的水和彈卡計本身的溫度上升，由水溫上升的度數，即可計算求得該物質的燃燒熱。
ΔH：燃燒熱（cal）
m 1 ：水的質量（g）
公式 ΔH ＝ m 1 s 1 ΔT ＋ m 2 s 2 ΔT s 1 ：水的比熱（cal/g ℃）
10-4 m 2 ：彈卡計的質量（g）
s 2 ：彈卡計的比熱（cal/g ℃）
簡 單 ╳ ΔT：水溫上升的度數（℃）
學 習
使用卡計測定物質反應熱時，須先測得卡計的比熱、熱容量（卡計溫度每升高 1℃
所需的熱量）或水當量，這可藉由燃燒已知燃燒熱的物質，例如純苯甲酸（又名安息香 Instructions
酸，燃燒熱為－ 771.2 kcal/mol）而得到。卡計之水當量係指卡計所吸收之熱量相當於
若干克水所吸收之熱量。
[ 例題講解 ]
範例 10-2
取 3g 的碳在卡計中燃燒，最終水及卡計的溫度上升 11 ℃，已知卡計重量為 1500g， 以容易理解的方式呈現各種計算題
比熱為 0.093 cal/g℃，水的重量為 2000g，比熱為 1 cal/g．℃，則碳的莫耳燃燒熱為若
干 kcal ？ 型，透過練習提升解題技巧。

解 ΔH ＝ m 1 s 1 ΔT ＋ m 2 s 2 ΔT
ΔH ＝ 2000×1×11 ＋ 1500×0.093×11 ＝ 23534.5 cal ＝ 23.53 kcal
C 原子量＝ 12，即 1 莫耳為 12 g
普通化學（下）
3 g － 23.53kcal
12 g x
x ＝－ 94.12 kcal。
普通化學（下）
普通化學（下） [ 單元化知識集錦 ]
10-3.2 隨堂練習 水管暢通劑
水管暢通劑中含乾燥的固體氫氧化鈉和鋁，兩者不反應，當遇到水後氫
C (s) ＋ H 2 O (g) CO (g) ＋ H 2(g) ΔH ＝ 31.00kcal
（ ）1. 取 2 g 蔗糖在卡計中燃燒，反應完成後，水及卡計的溫度由 25 ℃上升至
例
將相關知識濃縮為單元，延伸學習內
氧化鈉會與油脂作用，同時氫氧化鈉、鋁和水反應會產生氫氣，由於氫
32.8℃， 已知卡計熱容量為 10 cal/℃， 水的重量為 1000 g， 比熱為 1 cal/g． ℃，
1
氣具有衝力所以可使水管暢通。
H 2(g) ＋ ΔH ＝－ 57.80kcal
O 2(g) H 2 O (g)
2
則此 2 g 蔗糖的燃燒熱為何？ 容，體會化學在生活中的各種表現。
1
水管暢通劑 (A) 1970 (B) 3939 (C) 4924 (D) 7878 cal。
H 2(g) ＋ O 2(g) H 2 O (l) ΔH ＝－ 68.32kcal
2
水管暢通劑中含乾燥的固體氫氧化鈉和鋁，兩者不反應，當遇到水後氫
（ ）2. 一般卡計大多在密閉之鋼瓶中進行，故所測得之反應熱為
氧化鈉會與油脂作用，同時氫氧化鈉、鋁和水反應會產生氫氣，由於氫
(A)ΔH (B)ΔU (C)H (D)ΔS。
（H 2 O 的狀態不同，反應熱也不同）
氣具有衝力所以可使水管暢通。 活力小百科
正反應之反應熱與逆反應之反應熱，等值而異號，換句話說，正反應為吸熱反應時，
煙火
逆反應必為放熱反應，相反的，若正反應為放熱反應時，逆反應必為吸熱反應。將反應式
每逢慶典，當夜空升起五彩繽紛的煙火時，人們
總是抬頭仰望、拍手叫絕，而歡樂之氣氛也達到
中的係數各乘上 n 倍， 則反應熱也應乘 n 倍， 同樣地， 係數各除以 n， 則反應熱也應除以 n。 9
最高點。但煙火中含有那些成分？煙火中主要含
ΔH ＝－ 71.00kcal
例
S (s) ＋ O 2(g) SO 2(g) 有三類物質，第一類為火藥，是用來把煙火打入
活力小百科
SO 2(g) S (s) ＋ O 2(g) ΔH ＝ 71.00kcal 夜空，第二類為發光劑，由鋁粉（或鐵粉）和鎂
煙火
普通化學(下)ch10.indd 9 粉製成，其主要功能為燃燒時發出白色的亮光，
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每逢慶典，當夜空升起五彩繽紛的煙火時，人們
2NO (g) N 2(s) ＋ O 2(g) ΔH ＝－ 43.14kcal
使得煙火的顏色變得更耀眼、美麗。第三類為發
總是抬頭仰望、拍手叫絕，而歡樂之氣氛也達到 1 色劑，煙火之所以會發出漂亮多彩的顏色，就是靠它哦！它是一種混合物，由許多種不同的
1
1
最高點。但煙火中含有那些成分？煙火中主要含
NO (g) N 2(s) ＋ O 2(g) ΔH ＝－ 43.14× ＝－ 21.57kcal
2 2 2 化合物組成，這些化合物都是金屬（主要為主族元素）的鹽類，當它們在高溫下燃燒時，由
有三類物質，第一類為火藥，是用來把煙火打入
於不同的金屬鹽類會發出不同的顏色，如 Li 鹽―紅色，Na 鹽―黃色，Co 鹽―藍色，
夜空，第二類為發光劑，由鋁粉（或鐵粉）和鎂
Cu 鹽―青綠色，Ba 鹽―黃綠色，Sr 鹽―深紅色，Ca 鹽―磚紅色，Al、Mg、Ti 鹽
粉製成，其主要功能為燃燒時發出白色的亮光， ―白色，所以煙火製作者，只要用不同的比例配方，就可以製作各種絢麗明亮的煙火了。
10-1 隨堂練習
使得煙火的顏色變得更耀眼、美麗。第三類為發
（ ）1. 下列有關反應熱的敘述何者是不正確的？
色劑，煙火之所以會發出漂亮多彩的顏色，就是靠它哦！它是一種混合物，由許多種不同的
化合物組成，這些化合物都是金屬（主要為主族元素）的鹽類，當它們在高溫下燃燒時，由
(A) 寫熱化學方程式時，只要列出反應物、生成物及反應熱即可
於不同的金屬鹽類會發出不同的顏色，如 Li 鹽―紅色，Na 鹽―黃色，Co 鹽―藍色，
15-2 隨堂練習
(B) 反應熱＝生成物熱含量總和－反應物熱含量總和
Cu 鹽―青綠色，Ba 鹽―黃綠色，Sr 鹽―深紅色，Ca 鹽―磚紅色，Al、Mg、Ti 鹽
(C) 反應熱為反應過程中所伴生的能量變化
（ ）1. 鹼金屬元素中游離能最大的為
―白色，所以煙火製作者，只要用不同的比例配方，就可以製作各種絢麗明亮的煙火了。 10
Chapter
學習目標回顧
(D) 正逆反應之反應熱等值而異號。 (A) Li (B) Na (C) K (D) Rb。
（ ）2. 有關吸熱反應的敘述，下列何者正確？ （ ）2. 下列何者為最輕的金屬元素？
重點掃描
(A) 總熱含量變化為零 (B) 周遭溫度下降 (A) Li (B) Be (C) Al (D) H。
15-2 隨堂練習
(C) 生成物總熱含量小於反應物總熱含量 (D)ΔH 為負值。
（ ）1. 鹼金屬元素中游離能最大的為
10-1 1. 熱含量：在定溫定壓下，一物質形成時，所儲存的一切能量，稱為該物質的熱含
(A) Li (B) Na (C) K (D) Rb。
量。
（ ）2. 下列何者為最輕的金屬元素？
2. 反應熱＝生成物熱含量總和－反應物熱含量總和。
(A) Li (B) Be (C) Al (D) H。 148
3. 一化學反應，生成物熱含量總和比反應物熱含量總和大，反應熱為正值，表示其
Chapter 10 課後習題 為吸熱反應。
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普通化學(下)ch15.indd 148 4. 一化學反應，生成物熱含量總和比反應物熱含量總和小，反應熱為負值，表示其
為放熱反應。 封面人物：
148 一、選擇題
5. 反應熱的標準狀態為 1 atm、25 ℃。
言言．17 歲
4 6. 正反應之反應熱與逆反應之反應熱等值而異號。反應熱的標準狀態為 1 atm、25
10-1 （ ） 1. 測定標準反應熱之狀態為
(A) 0℃、1 atm (B) 0K、1 atm ℃。 B 型／摩羯座
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(C) 25 ℃、1 atm (D) 100℃、1 atm。 7. 寫熱化學方程式時，除了應列出反應物、生成物、反應的方向外，還需註明反應
普通化學(下)ch10.indd 4 2019/11/4 下午 04:42:44 文靜、愛思考且
物和生成物的狀態及反應熱。
（ ） 2 . S (s) ＋ O 2(g) SO 2(g) ΔH ＝－ 71 kcal，則 2S (s) ＋ 2O 2(g) 2SO 2(g) 的 對化學實驗充滿
[ 重點回顧與課後習題 ] 10-2 8. 反應熱的類型：
ΔH 為
興趣
(A) － 35 (B) － 71 (C) － 142 (D) － 213 kcal。 (1) 莫耳生成熱：1 莫耳化合物由其成分元素生成時所吸收或放出的熱量。
從各小節隨堂練習，到以章為範圍的重點回顧、課後
（ ） 3. 熱化學方程式無法表示下列哪一項？ (2) 莫耳分解熱：1 莫耳化合物分解為其成分元素分子時所吸收或放出的熱量。

(A) 反應時的熱量變化 (B) 反應物的熱含量
習題，透過實際演練建立對全章內容的整體了解。(3) 莫耳解離熱：1 莫耳物質分解為其成分原子時所吸收的熱量。
(C) 反應物與生成物的狀態 (D) 生成物的種類。
(4) 莫耳中和熱：酸與鹼作用生成 1 莫耳水時所放出的熱量。
（ ） 4. 下列何者為吸熱反應？ (5) 莫耳燃燒熱：1 莫耳可燃物質完全燃燒時所放出的熱量。
(A) 物質燃燒 (B) 酸鹼中和
(C) 硫酸與水混合 (D) 氯化銨溶於水。 10-3 9. 利用彈卡計測得的反應熱為 ΔU（定容反應熱）。
10. 彈卡計的比熱、熱容量或水當量，可藉由燃燒純苯甲酸而得到。
（ ） 5. 下列何者為放熱反應？
1 10-4 11. 若一反應的反應式能以兩個或多個其他反應式相加得到，則這個反應的反應熱亦
(A) H 2(g) ＋ O 2(g) H 2 O (g) ΔH ＝－ 57.8 kcal
2 為這幾個反應之反應熱的代數和，此即黑斯定律。
1 1
(B) N 2(g) ＋ O 2(g) NO (g) ΔH ＝ 21.6 kcal
2 2 10-5 12. 已知某一物質的質量、體積或莫耳數，利用反應式中的係數比，可求得反應的反
1 3 應熱。
(C) NH 3(g) N 2(g) ＋ H 2(g) － 11.0 kcal
2 2
(D) 2HBr (g) ＋ 17.2 kcal H 2(g) ＋ Br 2(g) 。
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（ ） 6. 於 25℃時下列何者之燃燒熱最大？
(A) C 4 H 10 (B) C 5 H 12 (C) C 6 H 14 (D) C 7 H 16 。
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10-3 （ ） 7. 實驗室中常藉由燃燒下列哪一種物質，來測得卡計的比熱？ 2019/11/4 下午 04:42:47
(A) 苯甲酸 (B) 甲烷 (C) 乙醇 (D) 乙炔。
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